东北冷害是在中国东北地区发生的冷害。是东北地区主要农业气象灾害之一。冷害分低温多雨型、低温干旱型、低温早霜型、低温寡照型４种。
东北地区是我国重点粮食生产基地之一，目前每年生产粮食700亿kg 左右，约占全国14%，其年产量波动直接影响着全国粮食的供给。由于热量资源不足等原因，低温冷害是东北地区主要农业气象灾害之一，严重冷害减产20% 以上，是造成产量不高、不稳的主要因素之一。近40 年来，东北各地粮豆一般冷害和严重冷害发生频率都比较高。一般冷害年出现频率，辽宁省大部分为15% 以下；吉林省中、西部和黑龙江省南部为15%~25%，黑龙江省北部及吉林省西南部在5% 以下；吉林省中部及黑龙江省南部为5%~10% ；吉林省半山区及黑龙江省中部为10%~15% ；黑龙江省北部及吉林省东部山区为15~25%，也就是说，东北粮食主产区每隔3~5年有一次一般性低温冷害，每隔5~10年有一次严重冷害。水稻障碍型冷害发生频率，辽宁省大部在15%~20% 之间，东北地区中部多为25%~40%，吉林省东部山区较高海拔地带及黑龙江省北部在40%~60% 左右，即东北地区大部每隔2~3 年就有一次较明显障碍型冷害，冷害年减产20% 以上。
东北冷害类型
东北地区发生冷害的频率高，而且往往与其他农业气象灾害同时发生，形成以下几种天气型的冷害：
（1）低温多雨型：低温与多雨涝湿相结合，地温大，湿度大，成熟延迟，造成贪青减产。
（2）低温干旱型：低温与干旱相结合，对雨水偏少的西部地区和不抗干旱的大豆威胁最大，对玉米危害也相当严重。
（3）低温早霜型：低温与特殊早来的秋霜相结合，这种冷害能使水稻、高粱贪青晚熟、大幅度减产。
（4）低温寡照型：低温与阴雨寡照相结合，这种冷害对日照偏少的东部山区水稻危害最大。
水稻是对低温反应比较敏感的喜温作物，低温、寡照是水稻空秕率偏高的重要原因。我国北方地区气温不高，热量不足，即使在夏季7~8 月也常出现低温天气过程，因而易发生水稻低温冷害。水稻生产除了经常发生延迟型冷害外，还经常发生障碍型冷害，即因生殖生长关键期出现明显低温天气，导致结实不良。近20 多年来，虽然大范围延迟型冷害发生较少，但区域性水稻障碍型冷害频繁严重。如1980 年、1982 年、1986 年、1988 年、1993 年、1998 年、2001 年和2003 年，东北地区的延边和牡丹江等地均发生严重障碍型冷害，减产都在20% 以上，部分县市损失过半，年损失粮食达数10 万公斤。水稻栽培以水利灌溉为基础，受降水影响不大，其产量丰歉及品质好坏主要是看是否发生低温冷害，这是北方地区水稻生产最大的风险性因素。
水稻生殖生长阶段对低温反应敏感的时期有3 个，即幼穗分化期、花粉母细胞减数分裂期、抽穗开花期。我国北方障碍型低温冷害的敏感期强调前两个时期，多数人认为花粉母细胞减数分裂期是造成结实障碍的主要时期。水稻生殖生长期受到低温影响会产生障碍型冷害。水稻生殖器官形成和发育的临界温度比营养生长期要高，因而它们对低温的反应比营养生长敏感。在遇到降温时，水稻茎叶尚无反应，而正在发育的的幼穗或花粉却已受害。由于障碍型冷害直接破坏穗和花的发育，所以是形成籽粒空秕的主要原因，也是导致我国水稻遭受低温减产的主要原因。一般认为是低温导致减数分裂期生理机能紊乱，使花粉不能正常发育，形成空壳或畸形粒；抽穗开花期遇低温，则抑制花粉粒正常生长，物质代谢失常，这种受害的花粉粒有的虽然仍可完成发芽和受精过程，但受精后的谷粒不能进一步发育，后期仍形成空壳。
低温对高粱的危害主要有两个方面：一是表现在杂交高粱的小花败育；二是表现在灌浆期低温影响正常成熟。所谓小花败育，是指花器官的雌蕊或雄蕊发育不正常，使雌蕊无受精的能力，雄蕊发育不正常，使雄蕊无受精的能力，雄蕊无花粉或花粉甚少，这种现象是制种田不育系经常遇到的问题。小花败育的关键时期是孕穗前8~10天，内部幼穗分化正处于雌雄分化期，外部形态是打苞中、后期，这一时期称为小花败育的敏感期。高粱灌浆成熟期要求天气晴朗，日照充足，日平均温度23~25℃为宜，如气温低于20℃则影响灌浆的正常进行，导致空壳或千粒重降低，因此高粱灌浆期易受低温的危害。
低温对玉米的影响也分延迟型和障碍型两类，前者发生在营养生长期，后者发生在开花授粉期。由于玉米生殖器官的形成和发育过程对低温的反应远不如水稻和高粱敏感，因此，人们关注最多的是玉米延迟型低温冷害。东北地区低温对玉米生长发育速度的影响很大，正常水分条件下，播种出苗间气温降低1℃，出苗期推迟3天左右，出苗速度降低17%左右；出苗至抽雄期间气温降低1℃，发育期推迟6天左右，生育速度降低18%；玉米抽雄至成熟期间气温降低会延迟抽穗，使整个玉米生育期向后推迟。
低温对玉米开花授粉的影响也比较明显。在抽雄开花时期平均气温要求为24~25℃C，低于20℃的低温阴雨天气会妨碍花药的开裂，并影响雌雄的发育，低温时间延长，则易发生空秆。低温对玉米灌浆影响也比较大，在吐丝至完熟期间，相对积温减少10%，相对百粒干重降低13% 左右。玉米在灌浆成熟期间，要求日平均气温为20~24℃，低于20℃玉米灌浆缓慢，温度低于16℃，则影响淀粉酶的活性，使籽粒不饱满。低温对玉米生长发育的影响最终要体现在对产量的影响。
在水分基本适应的条件下，出苗至成熟期间积温减少100℃，玉米单产降低6.3% 左右，抽雄至成熟期平均气温降低1℃，公顷产量减少550kg 左右。东北地区玉米抽雄至成熟期间气温在22℃以上，干燥度在0.75~0.90之间玉米产量最高，低温和干燥都将使玉米单产明显下降。
第一关键期与延迟型冷害敏感期较吻合。这个阶段的低温常导致贪青晚熟。
第二关键期的温度影响粒重最明显，第二关键期温度的高低直接决定着灌浆情况和籽粒饱满的程度, 所以它是直接决定产量的原因之一。
由附图可见, 一般冷害频率以辽南近海地区最低。在15％以下, 其次是辽宁和吉林的中西部平原，频率为15一20％。辽东山地、吉林省北部和黑龙江省的平原地区，频率为20一30。频率高的是长白山地区、大小兴安岭山地及其邻近地区, 在30％以上；而又以蒙古高原的东部最高，超过40％。
大幅度减产的严重冷害频率, 也有相似的分布趋势。全区大部分平原地区在20％以内, 辽、吉二省的中西部平原在10％以下, 长白山和大小兴安岭山地在以上, 蒙古高原东部超过40％。总的看来, 冷害年的频率, 北部高于南部, 山区高于平原。
水稻障碍型冷害的分布。据分析, 孕穗期的障碍型冷害指标为连续两天以上低于17℃, 花期障碍型冷害指标为日平均气温连续两天以上低于19℃。遇有上述情况, 为障碍型冷害年。
据统计, 孕穗期障碍型冷害, 在辽宁、吉林的中西部地区少见, 其余大部分稻区的频率在20％以内。频率高的地区是长白山地、大小兴安岭山地和蒙古高原的东部, 在40％以上。花期冷害频率高于孕穗期；其中辽宁和吉林省的西部频率最低, 在20％以下；吉林的中、东部稻区和黑龙江的南部在25一40％之间, 山区、高原和三江平原高于40％。
由上可知, 冷害虽然与气温周期变化的影响有关,但更重要的是由于没有根据当地的气候资源合理地布局作物品种所致。因此, 根据当地气候资源合理地布局作物和品种, 应是抗御低温的一个战略措施。同时,根据气候的演变规律, 相应地调整作物或品种的比例措配, 在理论上和实践中也都证明是有效的。
（1）关于品种的合理布局首先对东北玉米、大豆、高粱、谷子、水稻等作物的63个主要品种进行了全生育期的作物热量指标鉴定（采用≥10℃积温）,并以此来衡量地区温度条件的满足程度。取80％保证率作标准, 将东北区划分为晚熟品种区（2800—3000℃）、中晚熟品种区（2400一2600℃）、中熟品种区、早熟品种区（2200一2400℃）、极早熟品种区（少于2000℃）。各品种区的划分侧重于熟期问题, 重新调整了作物品种图略。这样一来, 不但多年平均产量较高, 而且产量又比较稳定。
（2）合理搭配品种在冷、暖年间, 产量差异很大, 早熟种最稳, 晚熟种最不稳, 中熟种居中。若满足不同品种各自的适宜温度, 则晚熟种产量最高, 中熟种次之, 早熟种最低。这种高产与稳产的矛盾, 采用合理搭配品种比例的办法将可解决。再说, 东北土地面积大, 播期较长, 由于播期有差别, 在积温利用方面也有所不同, 所以要相应有品种搭配措施。
进行品种搭配的方法是根据热量条件确定品种搭配的策略, 按所对应的收益矩阵, 求出收益函数的期望值。大田作物一般采取两个品种类型进行搭配。从收益函数的期望值来看, 播种比例按70一80％的主栽品种（保证率80％的品种），搭配一生育期较短的品种（积温距平一200℃）, 则长年代能获得较高的收益, 而且低温年产量较稳。
黑龙江省根据作物的需要, 提出大田作物在高温年种70一80％主栽品种, 搭配20一30％偏晚品种, 在低温年一般种20一30％主栽品种, 搭配70一80％生育期较短的品种。吉林省也提出按不同年分水稻的搭配比例。
（3）采用综合培育措施，包括适时早播、早插秧，缩短播期与插秧期；实行塑料薄膜保温育秧和地膜覆盖，提高低温和水温；增施磷、钾肥和有机肥料，合理使用氮肥；加强田间管理，防治病虫害。
